علوم خاک
حمید رضا متین فر؛ محبوبه جلالی؛ زهرا دیبایی
چکیده
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در پیشبرد مدیریت پایدار اراضی و محیط زیست میباشد. دادهکاوی و مدل‌سازی مکانی همراه با تکنیک‌های یادگیری ماشینی به منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر داده‌های سنجش از دور به صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه،استفاده از تصاویر با دامنه طیفی مرئی تا ...
بیشتر
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در پیشبرد مدیریت پایدار اراضی و محیط زیست میباشد. دادهکاوی و مدل‌سازی مکانی همراه با تکنیک‌های یادگیری ماشینی به منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر داده‌های سنجش از دور به صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه،استفاده از تصاویر با دامنه طیفی مرئی تا مادون قرمز حرارتی و داده‌های زمینی برای مدل‌سازی میزان کربن آلی خاک میباشد. با استفاده از الگوی نمونه‌برداری تصادفی156نمونه از خاک سطحی (30-0 سانتیمتر) جمع‌آوری شد. داده‌ها به دو دسته 80 درصد برای آموزش و 20 درصد جهت اعتبارسنجی دسته‌بندی شدند و از سه الگوریتم یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، کوبیست و رگرسیون حداقل مربعات جزئی برای براورد و تهیه نقشه کربن آلی خاک استفاده شد. متغیرهای کمکی جهت پیش‌بینی کربن آلی خاک شامل باندها و شاخص‌های منتج از سنجنده‌ی OLI و TIRS لندست 8 میباشد. به منظور کاهش حجم داده‌ها و انتخاب ویژگی‌هایی با بیشترین تأثیر بر براورد کربن آلی خاک، از روش آنالیز مؤلفه‌های اصلی استفاده شد. آنالیز مؤلفه‌های اصلی داده‌های سنجش از دور منجر به گزینش 4 متغیر کمکی TSAVI، RVI، Band10 و Band11 بهعنوان مؤثرترین عوامل کمکی محیطی انتخاب گردیدند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین نشان داد که مدل جنگل تصادفی به ترتیب با مقادیر ضریب تبیین، خطای جذر میانگین مربعات و میانگین مربعات خطا 74/0، 17/0 و 02/0 بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در برآورد کربن آلی خاک سطحی در منطقه مطالعاتی ارائه نمود. به طور کلی نتایج این مطالعه بر قابلیت دادهای سنجش از دور و مدل یادگیری جنگل تصادفی در تخمین مکانی کربن آلی خاک به طور همزمان دلالت دارد. لذا می‌تواند به عنوان روشی جایگزین برای روش‌های مرسوم آزمایشگاهی در تعیین برخی ویژگی‌های خاک از جمله کربن آلی خاک مورد توجه قرار گیرد.
مینا توزنده جانی؛ علیرضا سفیانیان؛ نورالله میرغفاری؛ محسن سلیمانی
چکیده
در بین عناصر سنگین، آرسنیک بهعنوان یک عنصر سرطان‌زا شناسایی‌شده است و غلظت‌های زیاد آن در اکوسیستم می‌تواند یک نگرانی بزرگ برای سلامتی عمومی و محیط‌زیست ایجاد کند. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت همدان ـ بهار از نظر آلودگی به آرسنیک می-باشد. بدین منظور غلظت آرسنیک در 94 نقطه آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. جهت ...
بیشتر
در بین عناصر سنگین، آرسنیک بهعنوان یک عنصر سرطان‌زا شناسایی‌شده است و غلظت‌های زیاد آن در اکوسیستم می‌تواند یک نگرانی بزرگ برای سلامتی عمومی و محیط‌زیست ایجاد کند. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت همدان ـ بهار از نظر آلودگی به آرسنیک می-باشد. بدین منظور غلظت آرسنیک در 94 نقطه آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین توزیع مکانی آرسنیک از روش‌های مختلف زمین‌آمار استفاده گردید، سپس نتایج حاصل از این روش‌ها با استفاده از روش ارزیابی متقابل و محاسبه شاخص‌های میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین خطای انحراف (MBE) با یکدیگر مقایسه شدند و مناسب‌ترین روش انتخاب گردید. بدین منظور از روش توابع پایه شعاعی RBF با مدل Multiquadric جهت تعیین توزیع مکانی آرسنیک در آب زیرزمینی استفاده شد. علاوه بر این نقشه احتمال آلودگی و افزایش غلظت آرسنیک از حد آستانه نیز با استفاده از مدل کریجینگ شاخص برای آب زیرزمینی تهیه گردید. نتایج نشان داد که در حدود 67 درصد آبخوان دارای احتمال آلودگی کمتر از 50 درصد بود. درحالی‌که 18/21 درصد سطح آبخوان دارای آلودگی متوسط و 9/10 درصد سطح آبخوان دارای احتمال آلودگی زیاد بود. مناطقی که در آن احتمال آلودگی آب زیرزمینی زیاد بود با کاربری کشاورزی و به‌خصوص مناطق زیر کشت سیب‌زمینی هم‌خوانی داشت که می‌تواند به دلیل مصرف زیاد کودهای شیمیایی و مرغی در این مناطق باشد.
یاسر صفری؛ محمد امیر دلاور؛ زهرا نوری
چکیده
در این پژوهش به‌منظور ترسیم روند تغییرات مکانی تناسب اراضی بخشی از دشت زنجان برای کشت گندم آبی، از لایه‌های مختلف 85 نقطه مشاهداتی تا عمق یک مترخاک، نمونه‌برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های لازم بر روی نمونه‌های خاک و جمع‌آوری اطلاعات اقلیمی، سطوح محدودیت ویژگی‌هایمختلف محاسبه و بر اساس جداول موجود به امتیازات محدودیتی ...
بیشتر
در این پژوهش به‌منظور ترسیم روند تغییرات مکانی تناسب اراضی بخشی از دشت زنجان برای کشت گندم آبی، از لایه‌های مختلف 85 نقطه مشاهداتی تا عمق یک مترخاک، نمونه‌برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های لازم بر روی نمونه‌های خاک و جمع‌آوری اطلاعات اقلیمی، سطوح محدودیت ویژگی‌هایمختلف محاسبه و بر اساس جداول موجود به امتیازات محدودیتی تبدیل شدند. مجموع امتیازات محدودیتی هر نقطه، از طریق یک معادله نمایی، بهمقادیر تابع پیوسته عضویت تناسب اراضی تبدیل شد وبا استفاده از تخمین‌گر کریجینگ معمولی، مقادیر این تابع در تمامی منطقه، درون‌یابی و سپس پهنه‌بندی گردید. نتایج نشان داد که ویژگی‌های متوسط درجه حرارت دوره رشد و درصد ذرات درشت‌تر از دو میلی‌متر خاک، به‌ترتیب مهم‌ترین ویژگی‌های محدودکننده اقلیمی و خاکی در منطقه هستند. تجمع اثرات ویژگی‌های محدودکننده تناسب اراضی موجب بالا رفتن امتیازات محدودیتی و در نتیجه تنزل کلاس تناسب اراضی برخی از نقاط مشاهداتی، به‌ویژه در قسمت‌های شمال غربی منطقه مطالعاتی شده است. مقایسه نقشه منتج از درون‌یابی مقادیر تابع پیوسته عضویت تناسب اراضی با نقشه نقطه‌ای تناسب اراضی حاکی از آن بود که روند تغییرات مکانی تناسب اراضی برای گندم آبی در نقشه نخست، تدریجی‌تر و مشخص‌تر است. در مقایسه با روش‌های سنتی مرسوم در مطالعات تناسب اراضی، پیوسته‌سازی الگوی تغییرپذیری مکانی تناسب اراضی بر اساس دید فازی به تغییرات خاک، منجر به حصول نتایجی سازگارتر با ماهیت پیوسته پدیده‌های محیطی می‌گردد.
مسعود هاشمی؛ احمد غلامعلی زاده آهنگر؛ ابوالفضل بامری؛ فریدون سارانی؛ ابوالفضل حجازی زاده
چکیده
دسترسی به اطلاعات دقیق تغییرات مکانی خصوصیات خاک، به منظور فراهم نمودن پایگاه دادهای در راستای مدیریت پایدار خاک، همچون کاربرد نسبت مناسب کودها، بسیار ضروری است. به این منظور در زمستان سال 1391 تعداد 189 نمونه خاک دست نخورده از عمق 0- 30 سانتی‌متری سطح منطقه میانکنگی دشت سیستان به صورت شبکه‌بندی منظم با فواصل 500 متر جمع آوری و خصوصیات ...
بیشتر
دسترسی به اطلاعات دقیق تغییرات مکانی خصوصیات خاک، به منظور فراهم نمودن پایگاه دادهای در راستای مدیریت پایدار خاک، همچون کاربرد نسبت مناسب کودها، بسیار ضروری است. به این منظور در زمستان سال 1391 تعداد 189 نمونه خاک دست نخورده از عمق 0- 30 سانتی‌متری سطح منطقه میانکنگی دشت سیستان به صورت شبکه‌بندی منظم با فواصل 500 متر جمع آوری و خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. نرمال سازی داده‌ها صورت گرفت و مدلهای نیم‌تغییرنما کروی، نمایی و کی- بسل به عنوان بهترین مدل برازش برای نتایج آزمایش بدست آمد. در نهایت بر اساس پارامتر میانگین مجذور مربعات خطا روش کوکریجینگ جهت تولید نقشه‌های اسیدیته خاک و هدایت الکتریکی با متغیر کمکی درصد رس، درصد رطوبت اشباع و کربنات کلسیم با متغیر کمکی سیلت و محتوای ذرات رس با متغیر کمکی هدایت الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین نقشه‌های محتوای ذرات سیلت و شن به روش کریجینگ گسسته تولید شد. هدایت الکتریکی خاکهای منطقه با ضریب تغییرات 99/102، دامنه تأثیر کم (935 متر)، تغییرات مکانی بسیار شدیدی داشت که بیشتر متأثر از نوع خاک منطقه میباشد. همچنین، تجمع بالای مواد محلول در خاک منطقه، حاکی از گسترش هر چه بیشتر شوری در اراضی فاریاب منطقه مورد مطالعه تحت تأثیر آبیاری و کوددهی میباشد که کاهش کیفیت و سلامت خاک را در پی داشته و نیازمند مدیریت صحیح و اجرای برنامه‌های هدفمند پیشگیری و مرتفع ساختن مسأله شوری در راستای بهبود کیفیت خاک و تحقق توسعه کشاورزی پایدار در این منطقه میباشد.
